Nature Scientific Reports: Исследования в области оценки рисков и адаптации к изменению климата для сельскохозяйственного производства и систем водоснабжения в рамках моделей экологически чистого сельского производства
В контексте глобального изменения климата анализ закономерностей эволюции климата и экстремальных гидрологических явлений в сельских водосборных бассейнах, а также оценка адаптивности методов зелёного земледелия имеют решающее значение для построения климатоустойчивых сельскохозяйственных систем. В качестве объекта исследования выбрана демонстрационная зона зелёного земледелия деревни Чен в провинции Цзянсу. В данном исследовании с использованием исторических наблюдений и данных реанализа по нескольким сценариям систематически выявляются пространственно-временные характеристики эволюции регионального климата и экстремальных осадков в исторический период 1961–2021 гг. и в будущий период 2030–2060 гг. Кроме того, путём сопоставления роста урожайности сельскохозяйственных культур с метеорологическими и почвенно-гидрологическими процессами, в данном исследовании инновационно построены индекс гидроклиматической пригодности сельскохозяйственного производства (P) и индекс риска сельскохозяйственных водных ресурсов (R), количественно определяющие пороговые значения риска и потенциал реагирования регионального сельскохозяйственного производства в различных сценариях. Результаты показывают, что: (1) В будущем периоде 2030–2060 гг. наблюдается значительная тенденция к потеплению, при этом изменения количества осадков и экстремальных осадков демонстрируют явную зависимость от сценария; при сценарии SSP585 снижение количества осадков и сокращение доступных водных ресурсов становятся более заметными. (2) Построенный индекс пригодности P показывает значительную положительную корреляцию с урожайностью сельскохозяйственных культур (r = 0,9), демонстрируя хорошую репрезентативность. Под воздействием климатического давления значения P во всех будущих сценариях значительно снижаются по сравнению со средним историческим значением (0,43), что свидетельствует о сильном ингибирующем воздействии изменения климата на сельскохозяйственное производство. (3) Индекс риска сельскохозяйственных водных ресурсов R показывает выраженную дифференциацию сценариев: при сценарии «Традиционное земледелие» среднее историческое значение R составляет 0,89, в то время как будущие значения R увеличиваются до 0,99, 1,03, 1,52 и 6,86 при сценариях SSP126, SSP245, SSP370 и SSP585 соответственно. В сценариях со средним и низким уровнем выбросов риск в основном связан с экстремальными осадками, тогда как в сценариях с высоким уровнем выбросов риск засухи возрастает из-за резкого сокращения доступных водных ресурсов и усиления дефицита орошения. (4) Сценарий «зелёного сельского хозяйства» демонстрирует значительный регуляторный потенциал, эффективно снижая среднегодовую потребность в оросительной воде на 10,6–27,4% и смягчая климатические риски.